分析液化天然气接收站蒸发气体再冷凝工艺的优化

所属栏目:化工论文 发布日期:2013-01-22 08:57 热度:

  摘要:随着我国经济的快速发展,天然气的需求越来越大,液化天然气是目前我国实施多元化以及优质化能源战略的重要能源。液化天然气作为低温燃料,在 汽化时放出大量的冷量,产生的冷量可以得到其他工艺很好的利用。本文就液化天然蒸发气体在冷凝工艺的优化提出了分析和策略。

  关键词:液化天然气,蒸发气体,再冷凝工艺,优化

  液化天然气气化站是一个储存、分配液化天然气的重要基地,也是燃气企业将天然气得以调节和转换场所。液化天然气在使用前,必须经过汽化后以气态输送给用户,汽化的过程中释放出的品质很高的冷能,如果将这部分冷能很好的利用则会带来巨大的社会效益。本文就液化天然气蒸发气体在冷凝工艺目前的优化程度以及怎样做到更好地优化提出了分析和措施。

  一、液化天然气目前的冷能利用

  (一)以天然气为燃料的运输工具

  二十世纪后期以来,为了避免消除传统汽车燃料对环境造成的污染,很多国家采取加强该产业技术的升级以及利用,除了严格排放法规等措施以外,还积极开展以清洁燃料汽车为主的开发和推广,目前已经在天然气、燃料电池、氢能、太阳能等能源方面取得了不错的成果。相比而言,天然气技术发展尤为显著。在几十年的不错发展和改善过程中多种形式的技术升级。根据不同燃料的存储形式,天然气汽车又分为液化天然气汽车、压缩天然气汽车和吸附天然气汽车这自六十世纪以来这些都在发展过程中的到了很好的补充和改善。天然气液化气在液化前必须经过预静化,这为汽车尾气排放满足更加严格的标准创造了条件。燃料储罐在低压下,大大减轻了容器自身的重量。

  (二)目前,我国已经启动了西气东输工程,向华东地区输送天然气,缓解西部地区的能源紧张问题。但这远远不能满足这些地区比较完整的发展,因此,东南沿海一些城市可以适当的引入国外液化气用以发电。我国电力工业以火电为主,水电为辅。燃煤电厂带来严重的环境污染,这些污染物的排放即破坏了环境,同时又影响了持续发展。要提高液化气天然气发电系统的整体效率,必须利用天然气冷量的效应,不然,发电系统与普通天然气系统将无差别,天然气冷量的利用主要有直接膨胀发电、降低蒸汽动力循环的冷凝温度和降低气体动力的循环吸气等三种方式。

  (三)液化天然气冷量的其他利用途径。冷库:传统的冷库采用多级压缩机和螺杆冷装置维持低温,降低制冷设备的负荷。低温粉碎和破碎:大多数的物质在那一定温度下会在延展性上有些缺失,会变得脆弱,目前低温工艺的进展可以采用粉碎和破碎,利用物质的低温脆弱。低温粉碎后的微粒有极佳的流动性和尺寸分布。室温下具有延展性和弹性物质,会在低温下变得极其脆,很容易就会被粉碎。

  (四)蓄冷装置,液化天然气主要用于发电和城市燃气,液化天然气的汽化负荷随着季节的变化和时间的变化也会发生改变。通常白昼和冬季对天然气的需求量比较大,所以液化天然气汽化提供的冷量也会随之减少。液化天然气冷量的波动会对冷量的录用设备产生不利的影响,要加以重视。液化天然气装置是利用相变物质的潜热储存其冷量。原理就是,液化天然气白天冷量充足时,相变物质吸收冷量的同时发生凝固,而夜间液化天然气供应不足的时候,相变的物质得以溶解,释放冷量供给冷量设备,所以要在相变物质的熔点及安全问题上做到充分考虑。

  (五)液化天然气冷量与空气的分离,液化天然气的冷量低温环境温度越大的时候,应在尽可能低的温度下利用液化天然器的冷量,才能得到更好地利用。从这个角度来说由于空分装置达到的温度比液化天然气冷量的温度还低,利用液化天然气的冷量冷却空气,简化了空气流程,也降低了消耗,减少了建设的费用以及液化天然液化气的费用。

  (六)国内液化气天然气冷能技术目前的进展

  浙江大学的教授陈国邦的课题组早前就在日本引进了冷能利用的原理,后来又对液化天然气的系统进行了改制。

  上海交通大学的教授科研团队进行了有关液化天然气冷能的研究,在液化天然气冷能的利用上进行了研究

  中国科学院的工程物理研究也对液化气天然气冷能的利用进行了研究,有关液化天然气冷能所分离的二氧化碳的循环利用做出了研究。

  同济大学在上个世纪90年代末也对液化天然气的冷能原理的方法进行了分析和探究。

  上海海事大学对液化天然气的冷能利用进行了蓄冷研究以及对冷能梯级的利用也进行了探究。

  中国市政委、华北设计研究所、石油化工科学院、中海油基地以及开封空分集团有限公司也积极参与了关于液化天然气冷能利用技术的研究。

  二、液化天然气蒸发气体再冷化的策略

  (一)冷化时的安全事项

  1、检查软管连接处出现的泄露问题,要远离此处。

  2、观察安全阀的结霜情况,做好检查。

  3、在密闭的空间里吸收外部的热量会导致压力的急剧提高,在操作的过程中要引起重视。

  (二)注意对流量的控制,因为液化天然气的造价比较贵重,一般液化天然气接收站对贮槽的压力管理运用压力稳定的情况之下,运用改变其压力维持定量,同时在冷凝的压力维持有冷凝系统的阀门修改。

  (三)对于压力控制,当再冷凝的压力偏高的时候,压力控制器发出的信号加大了开度,增加了液化天然气降低再冷凝的压力。当压力继续下降的时候压力控制器会自动打开补气门,增加排气阀门在冷凝的安全措施。

  (四)对液体的控制,高压泵吸入流量是由在冷凝器的供应为主的,被液化的冷凝量与用来液化的冷凝量相加,如需求的输出量小的时候,在冷凝器液体位置控制的控制阀上增加开度。

  (五)过热蒸汽袋除尘的系统,在除尘器的入口处设立可调式导流的装置,以保证更好地组装,保持良好的气流,也避免了蒸汽在除尘器内因为在涡流中的停滞,以方便更好的粉尘规律。在研究中,要通过计算机仿真模拟,采用电加热。石棉降温,以及特殊的设计进行加热装置,可以极大的提高过热蒸汽袋除外的泄露能力;由于该装置的脉冲喷吹流量占据的比例太小,未设立压缩空气的加热装置;另外在除尘器的天花板上方和下方布置压力的测量点。

  (六)预热气体的空气系统化,常温空气经过蒸汽、空气的列管换热器加热以后,在这种作用的情况下,对各设备进行实验前额度冲刷预热和蒸汽置换,以减少蒸汽冷凝,在实验过程中混入不稳的高温空气也可以将蒸汽点的温度降低,粉碎式的系统由蒸汽粉碎机的装置组成,调整好参数的过热进入到蒸汽室,在喷嘴汇处冲击粉碎。合格的粉体在负压气体的流动下,通过涡轮分级机袋式除尘。

  (七)再冷凝时要注意检查所需要的物质,有关人员要穿专业的工作服、工作鞋、防冻手的手套、要携带便携式的测温仪以及有关连接的装接口,有关需要的手表和表格,以方便做好记录。在温度变化速率大时,因为存在着温度变化过于快速的问题,需要在低温管道和设备进如低温液体以前,首先做到再冷凝的操作,以确保投运的安全性。

  结语:

  液化天然气作为一种低温燃料,在汽化的时候释放出大量的冷量,这些被释放的冷量可以被另外一些工艺利用。目前有关液化天然气的发电、干冰制取、蓄冷装置、低温粉碎等功效的方式,还需要更好的处理和完善,国家有关部门应对液化天然气的发展予以更好地重视和利用,使得液化天然气得到更好地利用。

  参考文献:

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